環(huán)境規(guī)劃與管理第5章-水環(huán)境規(guī)劃2課件

1、水環(huán) 境 污 染 與 治 理桂 明 生材料與化學(xué)工程學(xué)院 環(huán)境污染環(huán)境（environmental ） 環(huán)境系指某一特定生物或群體以外的空間以直接或間接影響生物體或生物群體生存與活動(dòng)的外部條件的總和。第一節(jié) 水污染與控制水體及凈化能力：水體能自身可以消化一定污染物得能力。 當(dāng)排入水域的污水、廢水、各種廢棄物等污染物質(zhì)超過水體自凈能力時(shí)，水質(zhì)就會受到污染。 水資源 (Water resource)基本概念 水的存在狀態(tài) (固、氣、液) 水圈（Watershed） 水的自然圈（地下1000m, 地上10km） 水的社會圈（人類活動(dòng)范圍） 水循環(huán) (水在自然界的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律)水資源：所有參與水循環(huán)的

2、水水循環(huán)（Hydrological cycle）水循環(huán)的主要方式：蒸發(fā)和輸運(yùn)水資源的特征有限性(Limited)可再生性(Renewable)水資源的有限性全球水資源分布圖我國降雨量分布水資源的可再生性自然再生（周期性）人工再生 （解決水資源短缺的重要途徑之一）水環(huán)境污染現(xiàn)狀第二節(jié)：水污染一、水污染及類型二、污水水質(zhì)三、污染物在水體環(huán)境中的遷移與轉(zhuǎn)化四、污水出路一、水污染及類型1.需氧型污染 2.毒物型污染 3.富營養(yǎng)型污染 4.感官型污染 需氧性污染示意圖河流河床表層O2廢水排放COD溶解氧下垂曲線DOBOD清潔帶污染帶恢復(fù)帶清潔帶需氧型污染水體處于厭氧狀態(tài)原因（有機(jī)、無機(jī)、重金屬）途徑（點(diǎn)

3、源污染，廢水排放）后果（短期和長期）防止措施 （化學(xué)與物理化學(xué)處理）2.毒物型污染毒物型污染四川沱江污染造成魚類大量死亡富營養(yǎng)型污染藻類大量繁殖重金屬污染重金屬治理現(xiàn)狀2.化學(xué)還原-沉降法Cr（VI）化學(xué)還原劑Na2SNa2SO3等Cr（III）pHNaOH，熟石灰Cr(OH)3優(yōu)點(diǎn)：解決了鉻的高流動(dòng)性，難以回收的困難缺點(diǎn)：還原劑的使用易造成二次污染，造價(jià)高重金屬治理現(xiàn)狀3. 光催化-沉降法什么是光催化？6CO26H2O+C6H12O66O2+intermediatesOH (hVB+)Organic pollutantCO2H2O.+ CO2ChlorophyllH2OO229Semicon

4、ductorsLUMOHOMOEConductionbandBand gapValencebandBackground: Photocatalysis重金屬治理現(xiàn)狀Cr (VI) +e-Cr（III）pHCr(OH)31233456781. 含鉻廢水槽， 2. 水泵，3. 紫外或可見的燈管， 4. 攪拌器，5. 底部濾膜，6. 進(jìn)料口， 7. 出料口， 8. 出水口重金屬治理現(xiàn)狀生物修復(fù)法微生物重金屬治理現(xiàn)狀動(dòng)物修復(fù)法Cr (VI)豬腰-Cd皮蛋-Pd重金屬治理現(xiàn)狀植物修復(fù)法Pd 、Hg 、As植物修復(fù)被定義為利用自然或基因工程植物來轉(zhuǎn)移環(huán)境中的重金屬或使環(huán)境中的重金屬無害化，是目前生物修復(fù)技

5、術(shù)中研究最熱的一類 原因（色、味、懸浮物）途徑（點(diǎn)源污染，廢水排放）后果（直接和間接）防止措施 （物理、化學(xué)、生物化學(xué)）4.感官型污染 二、污水水質(zhì)指標(biāo)1. 物理指標(biāo)溫度：屬熱污染， 造成水體溶解氧降低、生物氧化率增加、水體缺氧、水質(zhì)惡化。色度：由有顏色的溶解性污染物造成。嗅和味：還原性硫和氮的化合物、揮發(fā)性有機(jī)物、 氯氣等有異臭。鹽類有異味：Na2O咸味Mg SO 4苦味鐵鹽澀味等。 溶解性DS（鹽類）固體物質(zhì)： VS揮發(fā)性懸浮性SSFS固定性總固體（TS）2 化學(xué)指標(biāo)有機(jī)物 （1）生化需氧量（ Biological-chemical oxygen demand，BOD)：水中有機(jī)物污染物被

6、好氧微生物分解時(shí)所需的氧量。 如 BOD5 、BOD20 、BODu （2） 化學(xué)需氧量（ Chemical oxygen demand，COD）：用化學(xué)氧化劑氧化水中有機(jī)物時(shí)所消耗的氧化劑量。 如CODCr 、CODMn （3）總有機(jī)碳（Total organic carbon，TOC) ：包括水樣中所有有機(jī)污染物質(zhì)的含碳量。 （4）總需氧量（Total oxygen demand，TOD)：有機(jī)物全部被氧化時(shí)的需氧量。（5）油類污染物：石油類 、動(dòng)植物油脂 （6）酚類污染物無機(jī)物（ 1）植物營養(yǎng)元素N、P：造成水體富營養(yǎng)化。（2）PH值：酸堿污染。（3）重金屬:汞、鎘、鉛、鉻、鎳、砷、銅、

7、鋅、 鈷、錫3 生物指標(biāo)細(xì)菌總數(shù)大腸菌群三、水體自凈物理凈化：稀釋、擴(kuò)散、沉淀化學(xué)凈化：氧化、還原、分解生物凈化：水中微生物氧化分解有機(jī)物四、污水出路排放工業(yè)廢水（生產(chǎn)）城市污水處理廠回用地下水回灌、市政、農(nóng)牧畜業(yè)、工業(yè)生活污水（生活）水體（如河流）水污染控制給水處理水的社會循環(huán)對自然（原始）循環(huán)的影響自然循環(huán)平衡破壞取水排放水污染控制工程平衡破壞給水處理社會循環(huán)五. 水污染的治理現(xiàn)狀措施1.全民關(guān)注，倡導(dǎo)節(jié)約用水1.第47屆聯(lián)合過大會確定每年3月22日為世界水日。2.日常生活中提倡節(jié)約用水，一水多用、推廣節(jié)水器具、少用洗滌劑和清潔劑措施2. 減少污水排放，從源頭治理污水 城市污水中工業(yè)污水約

8、占70%。但是工業(yè)廢水中含有某些寶貴的資源，生活污水中含有豐富的植物營養(yǎng)素。所以污水的處理和防治的重點(diǎn)是： 對城市污水實(shí)行回收、加工、利用，成為二次利用的“中水”，可供農(nóng)林灌溉、消防、沖廁只用，“中水”可緩解水資源短缺問題。污水處理了解水污染的監(jiān)測項(xiàng)目 1.水的理化性質(zhì)色度、濁度、pH等 2.無機(jī)物溶解氧（DO）、某些金屬離子、氯離子、硫酸根離子、氮和磷的化合物等 3. 有機(jī)物通過測定生化需氧量（BOD）資料卡：水中的DO與BODDO:水中的溶解氧量（單位mg/L），反應(yīng)水體的自凈能力的大小BOD水中有機(jī)物經(jīng)為生物分解所需的氧氣量（單位：mg/L)，污水中有機(jī)物含量越大，BOD越高，水的富營養(yǎng)

9、化程度越高。污水處理的主要方法物理處理法主要是利用物理原理和機(jī)械作用對廢水進(jìn)行治理，如過濾、離心、沉淀分離等方法；化學(xué)處理法通過使用化學(xué)試劑或采用其他化學(xué)手段進(jìn)行廢水處理的方法，如化學(xué)混凝法（加凈水劑）中和法（酸堿）化學(xué)沉淀法（廢水重金屬離子的除去）氧化還原法（油類、氰化物、硫化物）等方法 常用的氧化劑有： 空氣、臭氧、 氯氣等 污水處理的主要方法生物化學(xué)處理法通常使用含有大量需氧微生物的活性污泥。在強(qiáng)力通入空氣的條件下（曝氣），微生物以水中的有機(jī)廢物為養(yǎng)料生長繁殖，將有機(jī)物分解為CO2、H2O等無機(jī)物，從而達(dá)到凈化水的目的。關(guān)鍵：培養(yǎng)好活性污泥中的微生物。提高曝氣效率，使微生物獲得足夠的氧氣。減少污水的排放量從源頭處理污水才是最有效的手段生活用水的凈化處理天然水中所含雜質(zhì)生活用水的凈化處理（1）加混凝劑使懸浮的固體顆粒沉降 1. 混凝劑化學(xué)沉降劑，除去水中的懸浮物質(zhì)； 2. 常見的混凝劑：鋁鹽明礬KAl(SO4)212H2O、Al2(SO4)3、堿式氯化鋁AlCln(OH)3-n；鐵鹽（FeCl3）等； 3. 鋁鹽、鐵鹽的凈化原理（鹽類水解） 膠體具有很強(qiáng)的吸附能力，能吸附水中懸浮雜質(zhì)而沉降生活用水的凈